壓力儀表的選型標(biāo)準(zhǔn)

一、上海自動化儀表有限公司壓力儀表基礎(chǔ)知識

1.1 根據(jù)測量要求，按零標(biāo)準(zhǔn)的方法，可分為壓力、表壓力、差壓力等。工程上檢測壓力大多數(shù)是表壓。

壓力：以完全真空作為零標(biāo)準(zhǔn)的壓力。在用壓力表示低于大氣壓時，把該壓力稱為真空度。

表壓力：以當(dāng)?shù)卮髿鈮鹤鳛榱銟?biāo)準(zhǔn)的壓力。通常所指壓力就是指表壓力。

差壓力：用兩個壓力之差表示的壓力，也就是以大氣壓以外的任意壓力作

零標(biāo)準(zhǔn)的壓力。

1.2 壓力設(shè)備和測壓儀表通常是處于大氣之中，本身就承受著大氣壓力，所以，工程上常使用表壓或真空度來表示壓力的大小。

表示方法：絕壓“A” absolute pressure 壓力

表壓“G” gauge

舉例：表壓 0.2MPa = 0.3MPa（A）

表壓：壓力和大氣壓力的差值，表壓“G” 即P 表=P絕-P大氣壓。

負(fù)壓（真空度）：大氣壓力和壓力的差值。P 真=P大氣-P絕。

二、壓力儀表分類特點

2.1 壓力儀表的分類

按測量原理分類：

（1）彈性元件式：以彈性敏感元件為測量元件,在被測壓力作用下彈性形變量轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生的彈性力大小。 如彈簧管壓力表、波紋管壓力表、膜盒壓力表、膜片壓力表等。

（2）靜力平衡式：按重力與被測壓力平衡的方法,測量被測壓力值。如 活塞式壓力計、（U 形、杯形）液體壓力計、補償式微壓計等。

（3）傳感器式：利用某些物質(zhì)與壓力有關(guān)的電學(xué)特性,如在壓力作用下的電阻、電容、電壓變化,將被測壓力值轉(zhuǎn)換為與之相關(guān)的電信號輸出。比如電容式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、擴散硅式壓力傳感器等。

2.2 壓力儀表的特點

2.2.1彈性元件式壓力表

其結(jié)構(gòu)簡單、制造安裝方便、易于讀數(shù)、準(zhǔn)確穩(wěn)定、牢固耐用、成本低廉、對各種特殊惡劣工況(如高溫、振動、腐蝕、爆炸等)適應(yīng)能力強,在各主要工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

（1）彈簧管（波登管）壓力表（常用）：彈簧管壓力表以彈簧管(波登管)為測量元件。彈簧管分為C 型管和螺旋管,螺旋管通常用于測量≥10MPa 的壓力。

彈簧管壓力表的測量元件及接液元件材質(zhì)為316LSS不銹鋼或銅合金,適用于測量不結(jié)晶、不凝固,對元件材質(zhì)無腐蝕作用的各類介質(zhì)的壓力。

（2）膜盒壓力表：膜盒是由兩塊波紋膜片對扣在一起而形成的測量腔室,感壓面積較大,可以測量很小的壓力。

膜盒壓力表通常適用于氣體介質(zhì)。操作壓力<40kPa 時,氣體介質(zhì)可選用膜盒壓力表,液體介質(zhì)選用膜片壓力表。

（3）膜片壓力表：以波紋膜片為彈性元件,膜片同時可隔離介質(zhì),主要測量液體、氣體等各類介質(zhì)的微壓或低壓。

膜片被夾持在兩片法蘭之間,依靠較大的感壓面積來感應(yīng)膜片下腔很小的壓力。因測量腔室較大,膜片壓力表可以制成法蘭連接形式,以適應(yīng)黏稠、含顆粒或易結(jié)晶介質(zhì)。

（4）波紋管壓力表： 彈性元件容易變形，位移大，常用于微壓或低壓測量（一般不超過1MPa）。

（5）隔膜壓力表：是以彈簧管壓力表為基礎(chǔ),附加隔膜化學(xué)密封而組成。隔膜上腔與彈簧管所形成的密封腔室內(nèi)充滿隔膜傳導(dǎo)液,將被測壓力傳遞至彈簧管。由于隔膜將介質(zhì)與測量元件隔離,因而適用于強腐蝕、高黏度、易結(jié)晶、 易凝固等介質(zhì)。

2.2.2 液柱式壓力計

液柱式壓力計工作原理基于靜壓平衡,利用平衡時液柱高度差作為壓力測量信號。所用液體叫做封液，常用的有水、酒精、水銀等。

液柱式壓力計結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、精度及靈敏度較高,常用于測量微壓、負(fù)壓或差壓,例如煙道、風(fēng)道壓力。

常用的有U型管壓力計、單管壓力計和斜管微壓計。

2.2.3壓力變送器

壓力傳感器的原理是利用某些物質(zhì)與壓力相關(guān)的電學(xué)特性,將被測壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?利用壓力傳感器的電信號可以制成壓力變送器、數(shù)字壓力計、電子式壓力開關(guān)等輸出標(biāo)準(zhǔn)信號的儀表,實現(xiàn)監(jiān)測、顯示、報警或控制等功能。

智能式變送器：除了壓力（差壓）傳感元件外，一般還有溫度傳感元件；采用微機械電子加工技術(shù)、超大規(guī)模集成電路等。

智能變送器精度較高（±0.075%），測量范圍很寬，量程比達40、50、100甚至400；靜壓性能、過載性能等都很好。

智能變送器可以在手持通信器（手操器）上遠程設(shè)定儀表零點和量程。（方便、快捷）。變送器與DCS系統(tǒng)間數(shù)字通信。

三、就地壓力儀表選型

3.1、壓力測量單位和量程選擇

① 壓力儀表應(yīng)采用法定計量單位:帕(Pa)、千帕(kPa)和兆帕(MPa)。

② 測量穩(wěn)定壓力時,正常操作壓力應(yīng)為量程的1/3~2/3。

③ 測量脈沖壓力時,正常操作壓力應(yīng)為量程的1/3~1/2。

④ 使用壓力變送器測量壓力時,操作壓力宜為儀表校準(zhǔn)量程的60%~80%。

3.2、 一般介質(zhì)的壓力表選擇

① 操作壓力≥40kPa 時,宜選用彈簧管壓力表。

② 操作壓力<40kPa時,氣體介質(zhì)可選用膜盒壓力表,液體介質(zhì)選用膜片壓力表。

③ 操作壓力在-0.1~0MPa時,應(yīng)選用彈簧管真空壓力表。

④ 操作壓力在-500~500Pa 時,應(yīng)選用膜盒微壓表或微差壓表。

⑤ 一般測量用的彈簧管壓力表、膜盒壓力表、膜片壓力表及真空壓力表的度宜為1.6 級；測量和校驗用壓力表的為 0.4 級、0.25 級或 0.16 級。

3.3、特殊介質(zhì)及特殊工況壓力表選擇（專用壓力表）

a. 氧壓力表用于氧氣類有嚴(yán)格脫脂禁油要求的場合；

b. 乙炔壓力表接液元件的含銅量不得超過70%；

c. 氨壓力表的接液元件嚴(yán)禁用銅及銅合金；

d. 抗硫壓力表用于測量含有硫化氫的介質(zhì)壓力（硫化氫和含硫介質(zhì)）；

e. 隔膜或膜片壓力表用于測量黏稠、易結(jié)晶、含有固體顆?；驈姼g性等介質(zhì)壓力,隔膜或膜片材質(zhì)根據(jù)測量介質(zhì)的特性選擇;（稀鹽酸、鹽酸氣、重油類及其類似的）；

f. 耐振壓力表用于振動場所或振動部位壓力測量,耐振方法可以采用表盤內(nèi)充填充液和/或加阻尼器；

g.用于蒸氣及操作溫度超過60 ℃的工藝介質(zhì)的壓力表，應(yīng)帶冷凝圈或冷凝彎；

h.結(jié)晶、結(jié)疤及高黏度等介質(zhì)，宜選用法蘭連接形式的隔膜式壓力表。

3.4、壓力表規(guī)格選擇

① 在管道和設(shè)備上安裝的壓力表,宜選用徑向無邊、100mm 表盤;照明條件較差、安裝位置較高及觀察距離較遠的場合,宜選用150mm 表盤。

② 就地盤裝壓力表選用軸向帶邊、表盤直徑宜為100mm 或150mm。

③ 對于空氣過濾減壓閥和電氣閥門定位器,宜選用表盤直徑為50mm。在儀表氣動管路及其輔助設(shè)備上安裝的壓力表，表盤直徑宜選用φ60mm。

④ 壓力表感壓元件采用彈簧管、膜盒或膜片。元件材質(zhì)選用316SS。海水工況下使用蒙乃爾(Monel)合金。在沒有輔助設(shè)備情況下，能夠承受滿量程的 1.3 倍壓力；

⑤ 壓力表表殼應(yīng)為剛性，材質(zhì)宜為低銅鋁合金（銅含量不超過 8%）、不銹鋼或增強型聚酯。壓力表面板宜為白底黑字，應(yīng)帶防爆玻璃、排放孔或排放膜；

⑥ 選用帶填充液的壓力表填充液不得與工藝介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),不得造成催化劑中毒。工藝介質(zhì)中有氯、硝酸、過氧化氫等強氧化劑的場合, 可使用氟碳潤滑劑或鹵烴等惰性液，不應(yīng)使用甘油、硅樹脂作填充液。

⑦ 量程(刻度)超過6.9MPa(G)的壓力表,應(yīng)有泄壓安全裝置。量程（刻度）為6.9MPa（G） 及以下的壓力表，當(dāng)工藝設(shè)計壓力有可能超過壓力表爆破壓力時壓力表應(yīng)帶過壓保護裝置。

四、遠傳壓力儀表選型

① 壓力變送器和差壓變送器宜選用兩線制4~20mA DC 帶HART協(xié)議智能型，也可選用FF、PROFIBUS-PA 等現(xiàn)場總線儀表和工業(yè)無線儀表。

② 在爆炸危險區(qū)域內(nèi),選用隔爆型或本安型變送器。

③ 對于測量微小壓力（小于500Pa）、微小負(fù)壓場合,宜選用差壓變送器。壓力測量宜選用壓力變送器。測量設(shè)備或管道差壓時，宜選用差壓變送器。測量真空壓力，宜選用壓力變送器。（注：變送器的耐壓等級應(yīng)滿足所測管線或設(shè)備的設(shè)計壓力要求。 ）

④ 對黏稠、易結(jié)晶、含有固體顆?；蚋g性等介質(zhì),宜選用直接安裝式或毛細管式法蘭膜片密封式壓力（差壓）變送器，毛細管長度宜短，必要時設(shè)置吹氣、沖。

⑤ 壓力開關(guān)的接點為密封型。在爆炸危險區(qū)內(nèi)安裝時,應(yīng)選用防爆型。

⑥ 當(dāng)選用膜片密封帶毛細管遠傳式壓力(差壓)變送器時,毛細管應(yīng)選用316SS不銹鋼,鎧裝層宜選用300系列不銹鋼且長度不宜超過15m,密封膜片的材質(zhì)應(yīng)為316LSS。

⑦ 膜片密封差壓變送器兩端的毛細管宜具有同樣的長度。

⑧ 儀表外殼防護等級通常不低于IP65 級(遠傳儀表)或IP55 級(就地儀表)。

⑨ 壓力表工藝連接選用M20×1.5、G1/2 或1/2″NPT。

五、壓力儀表安裝要求

取壓位置應(yīng)設(shè)在測量介質(zhì)流束穩(wěn)定的直管段處。

當(dāng)測量設(shè)備和容器的壓力時，取壓點宜設(shè)在氣相段。

取壓位置不宜設(shè)在水平工藝管道的底部。

壓力表應(yīng)靠近取壓點位置。在壓力表的安裝位置離取壓點位置較遠時，除了

一次取源閥外，在壓力表處宜再加一個切斷閥，并加以支撐。

當(dāng)介質(zhì)溫度高于60°C，壓力表和切斷閥之間應(yīng)設(shè)置降溫設(shè)施，如冷凝圈、散

熱器等。

測量介質(zhì)脈動場所的壓力表應(yīng)配置阻尼器。

介質(zhì)壓力大于10MPa的測量導(dǎo)壓管，應(yīng)設(shè)置排放閥及堵頭，排放口應(yīng)朝向?qū)?/p>

人員安全側(cè)。

當(dāng)測量高黏度、腐蝕性或凝固點高于環(huán)境溫度的介質(zhì)時，應(yīng)采取隔離、伴熱

或吹冼等措施。

當(dāng)測量含有粉塵、固體顆粒的氣體介質(zhì)時，宜采用吹洗或隔離等措施。

測量液體和蒸汽介質(zhì)時，壓力變送器宜安裝在取壓位置的下方。

當(dāng)測量氣體介質(zhì)時，壓力變送器宜安裝在取壓位置的上方。

在水平和傾斜的管道上安裝壓力取源部件時，取壓點的方位應(yīng)符合下列要：

1 測量氣體壓力時，應(yīng)在管道的上半部。

2 測量液體壓力時，應(yīng)在管道的下半部與管道的水平線成0°～45°夾角的范圍內(nèi)。

3 上海自動化儀表有限公司測量蒸汽壓力時，應(yīng)在管道的上半部，以及下半部與管道水平線成0°～45°夾角的范圍內(nèi)。